有源电力滤波器：结构原理控制

　　本书是“高效电能变换应用丛书”之一。随着电力电子技术应用的日益广泛，它在给人类生活带来快捷方便的同时，其负面效应也日益明显。电力电子装置已经成为主要的谐波干扰源而受到日益广泛的关注，而采用滤波的方式抑制谐波已经成为一个必须面对的现实。本书从应用的角度出发，跟踪国内外有源滤波技术的最新进展，并结合作者自身的研究成果，深入浅出地介绍各种有源电力滤波装置的结构、原理和应用实例。本书的特点是注重理论和实际的紧密结合，并侧重于应用技术和实际电路的分析与计算。本书可作为电气设备制造公司和从事电力系统电能质量控制的专业技术人员在设计、制造、安装、调试各种滤波装置的参考书，也可供高等院校相关专业本科生和研究生参考。

　　姜齐荣，湖南浏阳人，1969年生。1992获得清华大学电机工程与应用电子技术系统工学学士学位；1997年获得清华大学电机工程与应用电子技术系工学博士学位。现为清华大学电机工程与应用电子技术系副教授，CIGREHVDC与FACTS仿真工作组成员，IEEE会员。主要研究方向：电力系统柔性交流输电技术分析与控制，现代电能质量分析与控制。曾获“国家科技进步二等奖”一项，“国家教学优秀成果一等奖”一项，“国家电力公司科技进步一等奖”一项。发表论文60余篇。赵东元，1973年出生于山西大同。2004年获得清华大学工学博士学位。现就职于中国电力科学研究院，工程师。主要从事控制理论、无功补偿、电能质量领域的研究和工程应用。陈建业，1946年出生，清华大学研究员，1982年在西南交通大学获得硕士学位。在国内外学术刊物和会议上发表论文70余篇，其中十几篇被SCI和EI收录。主要研究方向：电力电子技术在电力系统中的应用。已出版著作两本：2003年由清华大学出版社出版了《电力电子电路的计算机仿真》，2004年由机械工业出版社出版了《电力系统并联补偿——结构、原理、控制与应用》；译作一本，即2004年机械工业出版社出版了《电力电子技术手册》；发表文章100余篇，其中SCI和EI收录30多篇。相关图书大容量多电平变换器：原理·控制·应用

第1章绪论1
1.1谐波问题及研究现状1
1.1.1谐波的基本概念1
1.1.2谐波分析3
1.1.3谐波危害16
1.1.4谐波标准20
1.2谐波抑制25
1.2.1高功率因数变流器25
1.2.2无源滤波器27
1.2.3有源电力滤波器28
1.2.4其他35
1.3本书内容概述36
参考文献37
第2章有源电力滤波器的基本原理40
2.1有源电力滤波器的基本结构40
2.1.1陷波器（带通滤波器）41
2.1.2分解合成方法42
2.1.3自适应噪声的消除方法42
2.2谐波的快速检测理论44
2.2.1基于FFT的数字分析法45
2.2.2单相谐波的快速检测方法46
2.2.3三相谐波的快速检测方法48
2.3电力系统谐波与并联补偿57
2.4电力系统谐波与串联补偿59
参考文献60
第3章有源电力滤波器的系统构成61
3.1谐波检测62
3.2控制系统64
3.2.1数字模拟混合控制系统64
3.2.2数字控制系统67
3.3主电路70
3.3.1器件选型76
3.3.2吸收回路77
3.4耦合变压器81
参考文献83
第4章并联型有源电力滤波器85
4.1主电路结构与参数选择85
4.2控制方法87
4.2.1电流跟踪控制87
4.2.2电压控制89
4.2.3直流侧电压的控制98
4.3数学模型98
4.4仿真结果101
4.5并联型有源电力滤波器的技术要求102
4.6实际工程介绍103
4.6.15kV·A DSUNICON有源电力滤波器103
4.6.2大功率工业免荷补偿107
4.6.3基于PEBB的有源电力滤波器108
参考文献111
第5章串联型有源电力滤波器113
5.1主电路结构与参数选择114
5.1.1逆变器116
5.1.2串联变压器117
5.1.3串联滤波器119
5.1.4直流储能单元119
5.2串联型有源滤波器分析与数学模型120
5.3串联型有源电力滤波器的控制系统123
5.3.1控制模式的选择123
5.3.2控制系统及主电路参数的选择132
5.4串联型有源电力滤波器的补偿极限与优化135
5.4.1串联补偿中的两个极限135
5.4.2单相串联有源电力滤波器的电压补偿135
5.4.3电压突升和功率因数补偿138
5.4.4单相串联有源电力滤波器补偿电压优化算法的仿真结果139
5.4.5三相串联补偿电压的优化141
5.4.6三相三线制系统中的三单相补偿方法155
5.4.7旋转和平移的综合157
5.5串联型有源电力滤波器实际装置介绍161
5.6串并联谐波综合控制器167
5.6.1并联型与串联型有源滤波器的特点167
5.6.2串并联谐波综合控制器167
5.6.3串并联谐波综合控制器的控制方法169
参考文献172
第6章混合型有源电力滤波器174
6.1电路结构与器件选取174
6.1.1电路结构174
6.1.2装置结构和器件选取176
6.2数学模型（电路模型）180
6.3控制方法183
6.3.1常规闭环控制183
6.3.2开环控制186
6.3.3混合型有源电力滤波器的闭环控制的难点190
6.3.4复合控制192
6.3.5自适应前馈控制195
6.4仿真结果198
6.4.1仿真实例一199
6.4.2仿真实例二200
6.5工程应用实例202
6.5.1交流系统实例203
6.5.2高压直流系统实例205
参考文献213
第7章具有有源滤波功能的整流器217
7.1电力变换装置和高次谐波217
7.2无源校正技术224
7.2.1单相感容型滤波器224
7.2.2改进的单相感容型无源滤波电路228
7.2.3三相无源感容型滤波器237
7.3单向功率因数校正器241
7.3.1输入电流非正弦的单级交直功率因数校正器244
7.3.2输入电流为正弦的单级PFC交直变换器253
7.3.3双级功率因数校正器274
7.4双向PFC变换器279
7.4.1PWM整流器283
7.4.2多电平变换器291
参考文献308